提高机械加工制造效率途径的相关研究

公丕兵

（中国空空导弹研究院，洛阳 471009）

提高机械加工制造效率途径的相关研究

公丕兵

（中国空空导弹研究院，洛阳 471009）

在自动化技术的影响下，机械加工产业的生产效率和生产周期得到大量改进，同时也能够有效控制生产成本和生产劳动强度。基于这种背景，本文分析机械加工制造效率提升的有效途径，并希望对今后的工作提供一定的帮助。

机械加工 制造效率 自动化技术

1　机械加工制造效率与自动化技术

对于机械加工制造自动化技术来说，它主要包含了自动控制技术和现代控制技术两大类。而这种技术发展较为迅速，目前已经成为现代科学技术中的核心，具有一定的代表意义。将自动化技术与机械加工制造业结合起来，能够有效解决过去落后的生产方式，有效提高生产效率和产品的质量，是当前机械加工制造产业技术中一项重要的里程碑。对当前机械加工制造企业来说，自动化技术能够有效提高自身在激烈竞争环境中的地位。无论是产品设计还是加工制造环节，自动化技术都发挥了重要作用。

受当前现代科技的影响，机械加工制造产品的水平也得到了较大改进。但是，从机械加工制造产业的角度来说，在市场影响下，人们对机械加工制造业的发展也有了新的要求。因此，机械加工制造产业改革势在必行。要加快自身发展的脚步，重点对产业技术进行改革，将自动化技术与其紧密结合在一起，从而有效促进生产效率和产品质量的提高。当前学者认为，现代机械加工制造产业中的核心技术离不开自动化技术，而自动化技术也会发展成为一项标志性的技术。

从当前我国机械加工制造产业的自动化技术水平来看，与国外相比，尚存在较大差距，主要有以下表现：机械加工产品的设计理念没有与时俱进，开发方式较为落后，产品创新相当欠缺；机械加工制造设备和工艺存在陈旧和落后的缺点，不少机械加工设备使用的年限较长，生产工艺与现代化生产模式未能紧密结合在一起，导致机械加工制造过程中的产品质量和精度与市场的标准有所偏差，失去了市场竞争的有利地位。

2　提高机械加工生产率的工艺措施

在实际加工制造过程中，影响到加工制造效率的因素是多方面的，如产品的设计质量、生产管理模式、毛坯的成型方法与机械加工工艺等，都有可能影响到最终的制造效率。对于机械加工制造效率的提高，可从以下几个方面入手。

2.1减少单件产品加工所需工时

首先，通过工艺手段减少产品加工工时。对于批量生产加工的产品来说，基本时间就已经消耗了大量的单位时间。因此，通过减少基本时间，可以有效提高产品加工对时间的利用率。主要可依靠以下四种手段来实现：（1）加大一次切削量，加快切削速度。然而，这种措施却受限于机械加工制造设备的切削能力，单纯提高切削速度与切削量有可能会对设备造成严重损害，尤其是对加工设备所需刀具来说，快速大量切割对刀具有着较高的要求。这种措施在以往加工过程中很少使用，新型刀具的出现解决了这一难题。根据目前普遍使用的聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀具的切削能力来看，普通钢材对它来说已经不是问题。对于机械加工制造过程中的磨削工艺来说，为缩短加工时间而普遍采用高速磨削和强力磨削两种手段。（2）同一时间内进行多刀切削。（3）同一时间内对多个产品进行切削加工，这种加工手段主要针对大批量生产的情况适用。减少刀具在加工过程中的切入、切出时间，将一个产品的加工基本时间平均到多个产品中去，从而实现机械加工生产效率的明显提高。根据实际加工情况，可以将多件加工分为顺序多件加工、平行多件加工和平行顺序多件加工。（4）降低加工余量。通过使用多种先进的毛坯制作技术，提高毛坯精度，减少因毛坯精度较差而浪费的基本时间，争取做到无需加工就已经达到相关指标要求，这将使机械加工制造效率得到较大程度的提高。

其次，减少在机械加工制造过程中消耗的辅助时间。对于单件时间来讲，其中的辅助时间占据较大比重。由于切削技术的不断提高节省了基本时间，辅助时间在单件时间内所占的比重就显得更加不和谐。因此，如何缩小辅助时间在单件时间内所占比重，成为本节研究的重点。这里简要介绍两种减小辅助时间在单件时间所占比重的手段：一种是提高辅助动作的机械化程度与自动化程度，直接缩短辅助时间；另一种是将辅助时间与基本时间相重合，间接缩短辅助时间。对于直接缩短辅助时间，生产过程中可以使用特制的工装固定工件。特制的工装能够完美配合工件的加工，而且可减少安装工件所需时间。在进行批量生产的过程中，这种特制工装的优势则更加明显。对于小批量生产来说，可以使用多种现有工装配合加工的手段，以避免为小批量设计、制作工装的时间。不仅如此，在加工过程中，要尽量避免停车测量，要采用动态

测量手段进行工件的实时测量，从而减少因停车测量所浪费的时间。对于间接缩短辅助时间，它是通过多工件、多工装共同加工实现，在减少辅助时间方面效果显著。

2.2施行一人多机的管理制度

传统生产加工管理制度中的一人一机严重浪费了时间，因此通过建立一人多机的管理制度，能够有效提高加工效率。然而，一人多机的管理制度应当建立在以下两个条件的基础上：第一，一台机床动作的时间应当大于工人在其他机床上的操作时间之和；第二，所有机床都应安装自动停车装置。

2.3采用先进的工艺方法

现代化的毛坯制作手段包括挤压（冷挤压、热挤压）、粉末冶金、精密锻造、爆炸成型等多种不同工艺。新工艺的使用使毛坯精度得到提高，减轻了机械加工的压力，节省了加工时间，减少了原材料的浪费，提高了加工效率。对于一些使用传统手段无法加工的材料以及特殊形状的加工材料，应当使用特殊的加工工艺与加工设备，从而缩短加工所使用的时间，提高效率。以锻模为例，使用电镀方法较传统方法可以节省95%的时间。在生产加工过程中，要尽量避免使用切削加工，推荐使用冷挤压齿轮、滚压丝杠等。

3　结论

机械加工制造效率的提高不只是对机械加工工艺的改进，也需要对传统管理理念进行改革。淘汰落后的加工设备、加工技术与管理理念，使用先进的自动化、数字化加工设备，提高加工技术，更新管理理念，从多方面提高生产加工效率，在提高切削速度与切削量的同时，不断提高切削效率，最终实现机械加工制造效率的整体提高。

[1]张洁.机械设计系统在加工制造中的应用[J].橡塑技术与装备，2015，（18）：84-86.

[2]尹延平.工程建设用机械设备加工制造工艺及变速系统电液力控制技术展望[J].科技创新与应用，2015，（24）：147-148.

Research on the Ways of Improving the Efficiency of Machining and Manufacturing

GONG Pibing
(China air to Air Missile Research Institute, Luoyang 471009)

Bas ed on the current s ocialist market economy environment, people for mechanical processing product quality and function have more requirements, a nd more advanced technology without too much automation technology, under the influence of automation technology, machinery processing industry production efficiency and production cycle get lots of improvement, but also can effectively con trol the production cost of production and labor intensity. Bas ed on this background, this paper analyz es the effective way to improve the efficiency of mechanical processing and manufacturing, and hope to have some help for the future work.

mechanical proces sing, manufacturing efficiency, automation technology